Between exploitation and exploration of ...
Document type :
Article dans une revue scientifique: Article original
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Title :
Between exploitation and exploration of motor behaviours: unpacking the constraints-led approach to foster nonlinear learning in physical education
Author(s) :
KOMAR, John [Auteur]
Université de Rouen Normandie [UNIROUEN]
Potdevin, Francois [Auteur]
Unité de Recherche Pluridisciplinaire Sport, Santé, Société (URePSSS) - ULR 7369 - ULR 4488 [URePSSS]
CHOLLET, Didier [Auteur]
SEIFERT, Ludovic [Auteur]
Université de Rouen Normandie [UNIROUEN]
Potdevin, Francois [Auteur]

Unité de Recherche Pluridisciplinaire Sport, Santé, Société (URePSSS) - ULR 7369 - ULR 4488 [URePSSS]
CHOLLET, Didier [Auteur]
SEIFERT, Ludovic [Auteur]
Journal title :
Physical Education and Sport Pedagogy
Volume number :
13
Pages :
133-145
Publisher :
Taylor & Francis
Publication date :
2019
ISSN :
1740-8989
HAL domain(s) :
Sciences du Vivant [q-bio]
French abstract :
Introduction : L'approche basée sur les contraintes (CLA) et, plus généralement, la perspective des systèmes complexes sur l'apprentissage moteur soulignent le rôle de l'exploration perceptivo-motrice pendant l'apprentissage ...
Show more >Introduction : L'approche basée sur les contraintes (CLA) et, plus généralement, la perspective des systèmes complexes sur l'apprentissage moteur soulignent le rôle de l'exploration perceptivo-motrice pendant l'apprentissage afin d'assurer l'acquisition d'un modèle de mouvement hautement individualisé, adapté et adaptable. Des études récentes ont montré que les êtres humains ont une forte tendance à exploiter des schémas déjà stables plutôt que de chercher de nouveaux schémas potentiellement plus efficient. Afin de façonner le degré d'exploration, nous avons mis en œuvre deux modèles d'apprentissage basés sur une APC dans laquelle des contraintes ont été utilisées pour limiter les limites de l'espace de travail perceptivo-moteur des apprenants. Nous avons cherché à mettre en évidence la manière dont les praticiens peuvent jouer avec les limites de l'espace de travail perceptivo-moteur afin de (i) promouvoir l'utilisation de comportements exploratoires et (ii) guider l'apprenant vers des domaines fonctionnels pertinents pour la tâche. Méthode : Pour l'expérience, vingt-quatre débutants en natation brasse ont été répartis en trois groupes d'apprentissage : un groupe de contrôle recevant uniquement l'objectif de l'apprentissage, un groupe d'analogie recevant l'objectif de l'apprentissage accompagné d'une analogie sur "comment performer", un groupe d'encouragement recevant des informations sur l'objectif de l'apprentissage et l'utilisation d'un métronome pour les pousser continuellement à "mieux performer". En fonction du groupe qui lui a été attribué, chaque apprenant a ensuite suivi un protocole d'apprentissage de 16 séances avec une distance de nage de 10*25 m par séance dans le but d'augmenter la longueur de nage pour une vitesse de nage fixée. La performance (c'est-à-dire la longueur de course) et le comportement moteur (c'est-à-dire la coordination bras-jambes) ont été recueillis pour chaque session. Les schémas de coordination bras-jambes ont été calculés par la phase relative continue entre les angles du genou et du coude. Ensuite, une analyse en grappes a été effectuée sur la coordination afin d'obtenir une étiquette qualitative pour chaque cycle effectué pendant l'ensemble du processus d'apprentissage. Sur la base de l'analyse en grappes, un rapport exploration/exploitation a été calculé et l'augmentation de la performance a été déterminée sur la base de l'augmentation de la longueur de la course. Résultats et discussion : En ce qui concerne le rapport exploration/exploitation En ce qui concerne le rapport exploration/exploitation, nos résultats ont montré que des contraintes temporaires supplémentaires ont conduit les apprenants à augmenter à la fois la nature de leur exploration et la quantité de leur exploration. Dans le même temps, les trois groupes ont montré une amélioration équivalente de la performance finale. L'objectif de la manipulation des contraintes n'était pas seulement de pousser l'apprenant hors de sa zone de confort, mais aussi de fournir des informations pertinentes sur "où" explorer pendant l'apprentissage. À cette fin, l'utilisation de l'analogie est apparue comme la contrainte la plus pertinente pour encourager l'émergence d'un comportement efficient. Il est intéressant de noter que l'impact de l'analogie a été modifié par l'ajout du métronome, montrant un effet d'interaction des deux contraintes. Le groupe utilisant le métronome a eu des comportements différents de ceux du groupe analogie et a montré une augmentation de l'exploration pendant l'apprentissage par rapport au groupe témoin. Cependant, bien que le métronome ait constamment poussé l'apprenant à améliorer ses performances, il n'a pas réellement conduit à une meilleure amélioration des performances par rapport au groupe utilisant l'analogie. La simple hypothèse selon laquelle les contraintes ont forcé l'apprenant à explorer ne semble donc pas être une condition obligatoire pour promouvoir un apprentissage exploratoire. Au contraire, la nature qualitative de la contrainte semble être la caractéristique la plus pertinente qui peut être manipulée pour promouvoir un apprentissage exploratoire en guidant l'apprenant dans l'espace de travail perceptivo-moteur.Show less >
Show more >Introduction : L'approche basée sur les contraintes (CLA) et, plus généralement, la perspective des systèmes complexes sur l'apprentissage moteur soulignent le rôle de l'exploration perceptivo-motrice pendant l'apprentissage afin d'assurer l'acquisition d'un modèle de mouvement hautement individualisé, adapté et adaptable. Des études récentes ont montré que les êtres humains ont une forte tendance à exploiter des schémas déjà stables plutôt que de chercher de nouveaux schémas potentiellement plus efficient. Afin de façonner le degré d'exploration, nous avons mis en œuvre deux modèles d'apprentissage basés sur une APC dans laquelle des contraintes ont été utilisées pour limiter les limites de l'espace de travail perceptivo-moteur des apprenants. Nous avons cherché à mettre en évidence la manière dont les praticiens peuvent jouer avec les limites de l'espace de travail perceptivo-moteur afin de (i) promouvoir l'utilisation de comportements exploratoires et (ii) guider l'apprenant vers des domaines fonctionnels pertinents pour la tâche. Méthode : Pour l'expérience, vingt-quatre débutants en natation brasse ont été répartis en trois groupes d'apprentissage : un groupe de contrôle recevant uniquement l'objectif de l'apprentissage, un groupe d'analogie recevant l'objectif de l'apprentissage accompagné d'une analogie sur "comment performer", un groupe d'encouragement recevant des informations sur l'objectif de l'apprentissage et l'utilisation d'un métronome pour les pousser continuellement à "mieux performer". En fonction du groupe qui lui a été attribué, chaque apprenant a ensuite suivi un protocole d'apprentissage de 16 séances avec une distance de nage de 10*25 m par séance dans le but d'augmenter la longueur de nage pour une vitesse de nage fixée. La performance (c'est-à-dire la longueur de course) et le comportement moteur (c'est-à-dire la coordination bras-jambes) ont été recueillis pour chaque session. Les schémas de coordination bras-jambes ont été calculés par la phase relative continue entre les angles du genou et du coude. Ensuite, une analyse en grappes a été effectuée sur la coordination afin d'obtenir une étiquette qualitative pour chaque cycle effectué pendant l'ensemble du processus d'apprentissage. Sur la base de l'analyse en grappes, un rapport exploration/exploitation a été calculé et l'augmentation de la performance a été déterminée sur la base de l'augmentation de la longueur de la course. Résultats et discussion : En ce qui concerne le rapport exploration/exploitation En ce qui concerne le rapport exploration/exploitation, nos résultats ont montré que des contraintes temporaires supplémentaires ont conduit les apprenants à augmenter à la fois la nature de leur exploration et la quantité de leur exploration. Dans le même temps, les trois groupes ont montré une amélioration équivalente de la performance finale. L'objectif de la manipulation des contraintes n'était pas seulement de pousser l'apprenant hors de sa zone de confort, mais aussi de fournir des informations pertinentes sur "où" explorer pendant l'apprentissage. À cette fin, l'utilisation de l'analogie est apparue comme la contrainte la plus pertinente pour encourager l'émergence d'un comportement efficient. Il est intéressant de noter que l'impact de l'analogie a été modifié par l'ajout du métronome, montrant un effet d'interaction des deux contraintes. Le groupe utilisant le métronome a eu des comportements différents de ceux du groupe analogie et a montré une augmentation de l'exploration pendant l'apprentissage par rapport au groupe témoin. Cependant, bien que le métronome ait constamment poussé l'apprenant à améliorer ses performances, il n'a pas réellement conduit à une meilleure amélioration des performances par rapport au groupe utilisant l'analogie. La simple hypothèse selon laquelle les contraintes ont forcé l'apprenant à explorer ne semble donc pas être une condition obligatoire pour promouvoir un apprentissage exploratoire. Au contraire, la nature qualitative de la contrainte semble être la caractéristique la plus pertinente qui peut être manipulée pour promouvoir un apprentissage exploratoire en guidant l'apprenant dans l'espace de travail perceptivo-moteur.Show less >
English abstract : [en]
Introduction: The constraints-led approach (CLA) and more generally a complex systems perspective on motor learning emphasizes the role of perceptual-motor exploration during learning in order to ensure the acquisition of ...
Show more >Introduction: The constraints-led approach (CLA) and more generally a complex systems perspective on motor learning emphasizes the role of perceptual-motor exploration during learning in order to ensure the acquisition of a highly individualized, adapted and adaptable movement pattern. Recent studies have shown that human beings have a strong tendency to exploit already stable patterns rather than looking for new potentially more efficient patterns. In order to shape the amount of exploration, we implemented two learning designs based on a CLA where constraints were used to limit the boundaries of the perceptual- motor workspace of the learners. We sought to highlight how practitioners can play with the perceptual motor workspace boundaries in order to (i) promote the use of exploratory behaviours and (ii) guide the learner towards task-relevant functional areas. Method: For the experiment, twenty-four beginners in breaststroke swimming were allocated to three groups of learning: a control group receiving only the goal of the learning, an analogy group receiving the goal of learning accompanied by an analogy about ‘how to perform’, a pacer group receiving information on the goal of learning and the use of a metronome to continuously push them to ‘perform better’. Based on their assigned group, each learner then followed a learning protocol of 16 sessions with a 10*25 m swimming distance per session with the goal of increasing the stroke length for a fixed swimming speed. Both performance (i.e. stroke length) and motor behaviour (i.e. arm-leg coordination) were collected for each session. The arm-leg coordination patterns were computed by the continuous relative phase between knee and elbow angles. Thereafter, a cluster analysis was performed on the coordination in order to get a qualitative label for every cycle performed during the entire process of learning. Based on the use of cluster analysis, an exploration/exploitation ratio was calculated and the increase in performance was determined based on the increase in stroke length. Results and Discussion: With reference to the exploration/exploitation ratio, our results showed that additional temporary constraints-led learners to increase both the nature of their exploration and also the quantity of their exploration. In the meantime, the three groups showed an equivalent final performance enhancement. The aim of manipulating the constraints was not only to push the learner out of his comfort zone but also to provide relevant information about ‘where’ to explore during learning. For this purpose, the use of analogy appeared as the most relevant constraint to encourage the emergence of efficient behaviour. Interestingly the impact of the analogy was modified by adding the metronome, showing an interaction effect of both constraints. The group using the metronome exhibited different behaviours as compared to the analogy group and showed an increase in exploration during learning compared to the control group. However, although the metronome constantly pushed the learner to improve performance, it did not actually lead to a better improvement of performance when compared to the analogy group. The simple assumption that the constraints forced the learner to explore therefore does not seem a mandatory condition to promote an exploratory learning. Rather, the qualitative nature of the constraint seems the most relevant characteristic that can be manipulated to promote an exploratory learning by guiding the learner within the perceptual motor workspace.Show less >
Show more >Introduction: The constraints-led approach (CLA) and more generally a complex systems perspective on motor learning emphasizes the role of perceptual-motor exploration during learning in order to ensure the acquisition of a highly individualized, adapted and adaptable movement pattern. Recent studies have shown that human beings have a strong tendency to exploit already stable patterns rather than looking for new potentially more efficient patterns. In order to shape the amount of exploration, we implemented two learning designs based on a CLA where constraints were used to limit the boundaries of the perceptual- motor workspace of the learners. We sought to highlight how practitioners can play with the perceptual motor workspace boundaries in order to (i) promote the use of exploratory behaviours and (ii) guide the learner towards task-relevant functional areas. Method: For the experiment, twenty-four beginners in breaststroke swimming were allocated to three groups of learning: a control group receiving only the goal of the learning, an analogy group receiving the goal of learning accompanied by an analogy about ‘how to perform’, a pacer group receiving information on the goal of learning and the use of a metronome to continuously push them to ‘perform better’. Based on their assigned group, each learner then followed a learning protocol of 16 sessions with a 10*25 m swimming distance per session with the goal of increasing the stroke length for a fixed swimming speed. Both performance (i.e. stroke length) and motor behaviour (i.e. arm-leg coordination) were collected for each session. The arm-leg coordination patterns were computed by the continuous relative phase between knee and elbow angles. Thereafter, a cluster analysis was performed on the coordination in order to get a qualitative label for every cycle performed during the entire process of learning. Based on the use of cluster analysis, an exploration/exploitation ratio was calculated and the increase in performance was determined based on the increase in stroke length. Results and Discussion: With reference to the exploration/exploitation ratio, our results showed that additional temporary constraints-led learners to increase both the nature of their exploration and also the quantity of their exploration. In the meantime, the three groups showed an equivalent final performance enhancement. The aim of manipulating the constraints was not only to push the learner out of his comfort zone but also to provide relevant information about ‘where’ to explore during learning. For this purpose, the use of analogy appeared as the most relevant constraint to encourage the emergence of efficient behaviour. Interestingly the impact of the analogy was modified by adding the metronome, showing an interaction effect of both constraints. The group using the metronome exhibited different behaviours as compared to the analogy group and showed an increase in exploration during learning compared to the control group. However, although the metronome constantly pushed the learner to improve performance, it did not actually lead to a better improvement of performance when compared to the analogy group. The simple assumption that the constraints forced the learner to explore therefore does not seem a mandatory condition to promote an exploratory learning. Rather, the qualitative nature of the constraint seems the most relevant characteristic that can be manipulated to promote an exploratory learning by guiding the learner within the perceptual motor workspace.Show less >
Language :
Anglais
Audience :
Internationale
Popular science :
Non
Administrative institution(s) :
Université de Lille
Univ. Artois
Univ. Littoral Côte d’Opale
Univ. Artois
Univ. Littoral Côte d’Opale
Research team(s) :
Activité Physique, Muscle, Santé (APMS)
Submission date :
2024-02-16T18:21:34Z
2024-02-23T10:48:34Z
2024-02-23T10:48:34Z
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